一种高功率型锂离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术属于电池技术领域，具体涉及一种高功率型锂离子电池，包括包装袋、容置于包装袋内的正极片和负极片、设置在正极片和负极片之间的隔离膜和注入到包装袋的电解液，正极片、隔离膜和负极片一起卷绕形成卷芯，正极片具有正极未涂覆区，负极片具有负极未涂覆区，正极未涂覆区折叠形成第一折叠部，负极未涂覆区折叠形成第二折叠部，第一折叠部和第二折叠部的高度均不超过卷芯的高度，正极未涂覆区焊接有正极耳，负极未涂覆区焊接有负极耳。本发明专利技术能够降低电芯的极化内阻，提高电芯快速充电和放电的能力，同时还最大化提升电芯的空间利用率，减少电芯的体积能量密度的损失。此外，本发明专利技术还公开了一种高功率型锂离子电池的制备方法。

A high power lithium ion battery and its preparation method

The invention belongs to the technical field of batteries, in particular to a high-power lithium-ion battery, which comprises a packaging bag, a positive and negative plate contained in the packaging bag, an isolation film arranged between the positive and negative plates and an electrolyte injected into the packaging bag, and a positive, isolation film and a negative plate are wound together to form a core. The electrode plate has a positive uncoated area, the negative plate has a negative uncoated area, the positive uncoated area folds to form a first folding part, the negative uncoated area folds to form a second folding part, the first folding part and the second folding part are not higher than the height of the core, the positive ear is welded in the uncoated area, and the negative uncoated area is welded. A negative pole is attached. The invention can reduce the polarization internal resistance of the core, improve the fast charging and discharging ability of the core, maximize the space utilization ratio of the core, and reduce the loss of the volume energy density of the core. In addition, the invention also discloses a preparation method of a high-power lithium ion battery.

【技术实现步骤摘要】
一种高功率型锂离子电池及其制备方法
本专利技术属于电池
，具体涉及一种高功率型锂离子电池及其制备方法。
技术介绍
如今，随人口的急剧增长和社会经济的迅速发展，资源和能源日渐短缺，环境保护日益受到重视，能源的开发和节省成为当今世界的一个重要课题。能源是人类社会存在和发展的基础，以矿物能源为基础的当今社会愈来愈频繁地遭遇能源匾乏以及环境污染危机。同时，伴随着信息化高科技时代的来临，能源应用形态正在发生变化，可再生、无污染、小型分立的可移动高性能电源需求快速增长。各国都在大力发展绿色、高效二次电池。锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。现有的锂离子电池存在电池的能量密度损失大，电池极化内阻较高，无法满足高能量密度高功率电池的要求，首先，中国专利文献公开了一种锂离子电池(公开号：CN105514350A)，其包括：正极极片，包括正极集流体和涂布干燥压实设置于正极集流体上且包含正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂的正极膜片；负极极片，包括负极集流体和涂布干燥压实设置于负极集流体上且包含负极活性材料、负极导电剂、负极粘结剂的负极膜片；隔离膜；电解液以及包装膜。优化正负电极的涂覆重量、压实密度以及正负极容量比例，从而达到提高电芯快速充电的能力的目的。此外，中国专利文献公开了一种锂离子电池多极耳极片制备方法、多极耳锂离子电池极组制备方法及电池(公开号：CN104600250A)，包括：在集流体上全范围均匀涂布活性浆料后碾压、分切成所需宽度极片；在裁切后极片边缘刮出至少两个矩形空白区，在矩形空白区焊接极耳，并在极耳焊接位置双面贴保护带。在制备电极的时，在电极边缘刮出至少两个极耳焊接位，降低了电芯内阻，提升了电芯的功率特性。上述的方案均在一定程度上减少了电池的能量密度损失，降低电池极化内阻，但是这几种方案至少还存在以下缺陷：第一，电芯的空间利用率不高，第二，体积能量密度偏低，导致结构的实用性不强。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种高功率型锂离子电池，以能够降低电芯的极化内阻，提高电芯快速充电和放电的能力，同时还最大化提升电芯的空间利用率和提高电芯的能量密度。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高功率型锂离子电池，包括包装袋、容置于所述包装袋内的正极片和负极片、设置在所述正极片和所述负极片之间的隔离膜和注入到所述包装袋的电解液，所述正极片、所述隔离膜和所述负极片一起卷绕形成卷芯，所述正极片具有正极未涂覆区，所述负极片具有负极未涂覆区，所述正极未涂覆区折叠形成第一折叠部，所述负极未涂覆区折叠形成第二折叠部，所述第一折叠部和所述第二折叠部的高度均不超过所述卷芯的高度，所述正极未涂覆区焊接有正极耳，所述负极未涂覆区焊接有负极耳。增加正极未涂覆区和负极未涂覆区，有助于把电芯空间充分利用起来，并通过增加第一折叠部和第二折叠部，节省空间，达到降低电芯的极化内阻，使电子在极片上的传递距离等于电池极片的宽度，提高电芯快速充电和放电的能力，实现最大化提升电芯的空间利用率和提高电芯的能量密度。作为本专利技术所述的一种高功率型锂离子电池的一种改进，所述第一折叠部和所述第二折叠部均设置为多层结构。第一折叠部和第二折叠部设置为多层结构，降低电芯的极化内阻。作为本专利技术所述的一种高功率型锂离子电池的一种改进，所述第一折叠部和所述第二折叠部的高度均为所述卷芯的高度1/4-4/5。将第一折叠部和第二折叠部的高度限定范围，防止第一折叠部和第二折叠部的高度超过卷芯的高度，导致电芯表面不平整，无法应用，同时防止第一折叠部和第二折叠部的高度过小，导致第一折叠部无法与正极耳焊接在一起，第二折叠部无法与负极耳焊接在一起。作为本专利技术所述的一种高功率型锂离子电池的一种改进，所述第一折叠部和所述第二折叠部的高度均为所述卷芯的高度3/5。进一步限定第一折叠部和第二折叠部的高度，不仅达到电芯表面平整，同时第一折叠部能与正极耳无缝焊接在一起，第二折叠部能与负极耳无缝焊接在一起。作为本专利技术所述的一种高功率型锂离子电池的一种改进，所述第一折叠部的高度大于或等于所述第二折叠部的高度。第一折叠部的高度也可以小于第二折叠部的高度，只要满足不超过卷芯的高度1/4-4/5即可，有利于简化生产工艺，提高制备效率。作为本专利技术所述的一种高功率型锂离子电池的一种改进，所述第一折叠部和所述第二折叠部的四个角为圆角，所述圆角的半径为1mm-10mm。第一折叠部和第二折叠部的四个角设置为圆角，防止第一折叠部和第二折叠部的角刺破外壳，导致电池漏液发生。本专利技术的目的之二在于还提供了一种高功率型锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：1)正极片制备：将正极活性材料、正极导电剂和正极粘贴剂混合成涂覆料，然后将所述涂覆料涂覆在正极集流体，制备有正极涂覆区和所述正极未涂覆区的所述正极片；2)负极片制备：将负极活性材料、负极导电剂和负极粘贴剂混合成涂覆料，然后将所述涂覆料涂覆在负极集流体，制备有负极涂覆区和所述负极未涂覆区的所述负极片；3)卷绕：将所述正极未涂覆区与所述负极未涂覆区朝相反方向放置，并在所述正极片和所述负极片放置所述隔离膜，然后将它们卷绕成所述卷芯，使得所述卷芯一端露出所述正极未涂覆区，另一端露出所述负极未涂覆区；4)预焊：将卷绕的多层所述正极未涂覆区焊接在一起，将卷绕的多层所述负极未涂覆区焊接在一起；5)折叠：将卷绕的多层所述正极未涂覆区折叠成所述第一折叠部，将卷绕的多层所述负极未涂覆区折叠成所述第二折叠部，所述第一折叠部和所述第二折叠部的高度均不超过所述卷芯的高度；6)最后经过封装、干燥、注液、除气和分容制得高功率型锂离子电池。本专利技术的制备方法中，步骤3)使卷芯一端露出正极未涂覆区，另一端露出负极未涂覆区，有助于把正极未涂覆区和负极未涂覆区分开，防止正极未涂覆区和负极未涂覆区在电池内直接接触导致电池爆炸，步骤4)使电子在极片上的传递距离等于电池极片的宽度，提高电芯快速充电和放电的能力，步骤5)规定第一折叠部和第二折叠部不超过卷芯的高度，防止第一折叠部和第二折叠部的高度超过卷芯的高度，导致电芯表面不平整，无法应用，同时防止第一折叠部和第二折叠部的高度过小，导致第一折叠部无法与正极耳焊接在一起，第二折叠部无法与负极耳焊接在一起。作为本专利技术所述的一种高功率型锂离子电池的制备方法的一种改进，所述负极未涂覆区包括第一负极未涂覆区及与所述第一负极未涂覆区连通的第二负极未涂覆区，所述第二负极未涂覆区占据于所述负极片的端部，在步骤3)之前，将负极耳焊接在所述第二负极未涂覆区，并在焊接处贴绝缘胶纸，在步骤6)之前，将正极耳焊接在所述第一折叠部，并在焊接处贴绝缘胶纸，执行该步骤之后，可使所述负极耳和所述正极耳朝向一致。增加第二负极未涂覆区与负极耳焊接在一起，使负极耳的朝向无需根据负极未涂覆区的朝向而定，实现负极耳和正极耳朝向一致，有效利用电池的空间，同时步骤3)之前焊接负极耳，对生产的要求降低，有利于提高制备的效率。作为本专利技术所述的一种高功率型锂离子电池的制备方法的一种改进，所述正极未涂覆区包括第一正极未涂覆区及与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高功率型锂离子电池，包括包装袋、容置于所述包装袋内的正极片(1)和负极片(2)、设置在所述正极片(1)和所述负极片(2)之间的隔离膜和注入到所述包装袋的电解液，其特征在于：所述正极片(1)、所述隔离膜和所述负极片(2)一起卷绕形成卷芯(3)，所述正极片(1)具有正极未涂覆区(12)，所述负极片(2)具有负极未涂覆区(22)，所述正极未涂覆区(12)折叠形成第一折叠部(120)，所述负极未涂覆区(22)折叠形成第二折叠部(220)，所述第一折叠部(120)和所述第二折叠部(220)的高度均不超过所述卷芯(3)的高度，所述正极未涂覆区(12)焊接有正极耳(13)，所述负极未涂覆区(22)焊接有负极耳(23)。

【技术特征摘要】
1.一种高功率型锂离子电池，包括包装袋、容置于所述包装袋内的正极片(1)和负极片(2)、设置在所述正极片(1)和所述负极片(2)之间的隔离膜和注入到所述包装袋的电解液，其特征在于：所述正极片(1)、所述隔离膜和所述负极片(2)一起卷绕形成卷芯(3)，所述正极片(1)具有正极未涂覆区(12)，所述负极片(2)具有负极未涂覆区(22)，所述正极未涂覆区(12)折叠形成第一折叠部(120)，所述负极未涂覆区(22)折叠形成第二折叠部(220)，所述第一折叠部(120)和所述第二折叠部(220)的高度均不超过所述卷芯(3)的高度，所述正极未涂覆区(12)焊接有正极耳(13)，所述负极未涂覆区(22)焊接有负极耳(23)。2.如权利要求1所述的一种高功率型锂离子电池，其特征在于：所述第一折叠部(120)和所述第二折叠部(220)均设置为多层结构。3.如权利要求1所述的一种高功率型锂离子电池，其特征在于：所述第一折叠部(120)和所述第二折叠部(220)的高度均为所述卷芯(3)的高度1/4-4/5。4.如权利要求3所述的一种高功率型锂离子电池，其特征在于：所述第一折叠部(120)和所述第二折叠部(220)的高度均为所述卷芯(3)的高度3/5。5.如权利要求1所述的一种高功率型锂离子电池，其特征在于：所述第一折叠部(120)的高度大于或等于所述第二折叠部(220)的高度。6.如权利要求1所述的一种高功率型锂离子电池，其特征在于：所述第一折叠部(120)和所述第二折叠部(220)的四个角为圆角，所述圆角的半径为1mm-10mm。7.一种权利要求1-6任一项所述的高功率型锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)正极片制备：将正极活性材料、正极导电剂和正极粘贴剂混合成涂覆料，然后将所述涂覆料涂覆在正极集流体，制备有正极涂覆区(11)和所述正极未涂覆区(12)的所述正极片(1)；2)负极片制备：将负极活性材料、负极导电剂和负极粘贴剂混合成涂覆料，然后将所述涂覆料涂覆在负极集流体，制备有负极涂覆区(21)和所述负极未涂覆区(22)的所述负极片(2)；3)卷绕：将所述正极未涂覆区(12)与所述负...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁威，武冬冬，赵阳雨，华秉杨，李文阳，张君，李勇军，
申请(专利权)人：东莞塔菲尔新能源科技有限公司，江苏塔菲尔新能源科技股份有限公司，深圳塔菲尔新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44